面对工业现场控制的一个主要问题是学术界最新研究成果和实际生产技术水平不同步，理论方面的研究远远超前于实际应用。其主要原因是理论研究缺乏实际背景的支撑，因此对若干种先进、成熟的控制策略在实际系统中进行快速有效的验证，这是一个非常有意义的课题。　　本文以PCS-C型过程控制实验装置为背景进行理论和仿真研究，它包含了工业控制领域中较为经典的三类控制系统:双容水箱液位控制，锅炉盘管出口温度控制和液位温度耦合系统控制，它们分别具有大惯性、时滞和强耦合等特性。本课题围绕这三类被控对象，研究它们的先进控制策略及实时仿真过程。论文首先通过OPC技术将MATLAB与组态MCGS的相结合，搭建了先进过程控制系统综合实验平台;在此基础上，设计了一系列基于PCS-C型过程装置的仿真实验，其中包括机理法和实验法相结合的模型建立过程;并在该模型基础上，根据不同的被控对象特性，以Simulink可视化模块搭建和S-function核心程序嵌入的方式作为算法设计手段，设计了基于模糊、神经网络、内模、无模型等控制算法在内的先进控制策略;而后在理论研究的基础上，将离线仿真和在线控制结合起来进行联合开发，实现了三类控制系统的实时仿真，并分析了造成离线仿真和实时仿真效果差异的原因。　　研究结果表明，本文中所涉及到的先进控制策略能够有针对性的解决三类工业控制问题，其较好的实时仿真控制效果进一步验证了所使用的先进控制策略的正确性和可行性。